大型地下洞室群动态安全可视化系统研发及应用

针对水电站大型地下洞室群施工过程中结构安全的动态性和复杂性,基于可视化引擎VTK强大的三维图形处理能力,开发了大型地下洞室群动态安全可视化系统。将监测数据、施工过程状态信息和数值分析结果与VTK可视化系统有机融合,在建立的大型地下洞室群数值仿真模型的基础上,通过建立施工过程状态与数值仿真模型的动态耦合仿真方法,实现动态展示和实时交互式查询可视化模型信息,并实现了地下洞群的施工过程与其结构安全状态三维动态耦合可视化。该系统为水电站大型地下洞室群提供了一个直观交互式的信息可视化管理平台及安全监控平台,具有一定的工程意义和应用价值。     

雅砻江集控中心远动模型同步功能的设计与实现

针对实时数据规模增大导致水电集控中心监控应用模型维护效率下降的问题,以雅砻江集控中心为例,分析水电站集控监控应用远动模型同步功能需求,以水电监控远动通讯协议为基础,提出一种低成本、易维护的模型同步体系架构,并讨论了远动协议扩展、模型对比、在线更新等关键技术。该设计实现了水电站与集控监控应用信息模型的快速同步,有效提升了集控系统信息模型维护工作效率,可适应未来水电监控业务的发展。     

基于嵌套模型的多级集控监控系统设计

随着中国水电站的不断建设,同一河流、同一流域多级水电站的情况屡见不鲜,集控中心由于能够充分发挥流域各水电站资源优势,这些年也在不断的发展中,由早期的常规集控到如今的大型集控甚至全流域集控,集控中心正以雨后春笋般的速度不断涌现。在集控中心建设的过程中,时常会遇到一个大型集控中心控制的某个电站本身也是个小型集控中心的情况,形成了多级集控控制方式。本文从最基本的集控类型开始分析,使用嵌套模型设计思路,由浅入深的论述了多级集控监控系统的设计思路。     

基于Python数据可视化的水电集控平台主报警信息规则时序匹配与处置模型构建

为实现水电集控平台主报警信息时序匹配和处置,构建了基于Python数据可视化的水电集控平台主报警信息规则时序匹配与处置模型,该模型首先利用通信服务器将水电站设备运行故障信息传输至水电集控平台接收端内后生成故障报警序列;然后依据领域专家匹配规则库内的时序匹配规则匹配水电站故障报警主信息后使用状态函数、状态变化函数等对其进行时序特性分析,利用映射表描述主报警信息时序特性;最后对该主报警信息时序特性展开报警选择、报警处理和处理结果分析后,使用基于Python编程软件对结果进行可视化并发送至调度员控制台内,实现水电集控平台主报警信息规则时序匹配与处置。试验结果表明,该模型具备较好的主报警信息可视化能力,其爬取的主报警信息覆盖率高达98.99%;主报警信息规则时序匹配时的皮尔逊相关系数数值较高,处置主报警信息能力较好。     

浅谈水电站电气一次设备智能化技术

随着计算机技术的飞速发展,促进了智能化技术越来越多地广泛应用到各行各业中,智能水电站是集信息采集、信息传输和处理、指令输出等过程于一体的全数字化运行的水电站,水电站一次设备的智能化是实现智能化水电站的基础和关键,它的主要功能是对变电设备运行状态进行在线监测、为状态维修及寿命预测提供依据,为提升变电站运行安全性和可靠性奠定基础。文中详细分析了目前智能化水电站系统的特点和物理结构,并结合实际,介绍了水电站一次设备智能组件所需的相应配置。     

大规模水电站群短期发电优化调度算法改进

大规模水电站群短期发电优化调度计算量大,实际应用中为满足计算过程和结果可复现需求,多采用各类改进动态规划算法,求解速度难以满足需求。对此,结合大规模水电站群短期发电优化调度模型,同时给定起始状态和最终状态的特性,分析了从起始状态和最终状态同时进行求解的可行性,提出了改进的双向动态规划并行解算方法,实例计算表明,应用此方法可使大规模流域水电站群短期发电优化调度计算速度提高一倍。研究成果可供类似工程参考。     

层次分析法在初始水权第二层次配置中的应用

采用层次分析法集结多个专家的配水意见形成了一种水权配置模型,同时将专家能力本身的认可度作为层次分析法的评价目标进行评价,客观、合理.结果表明,这种方法在区域水权初始配置中效果很好.     

基于DCOM分布式网络的电站综合自动化系统设计与应用

为实现农村小水电站综合自动化的后台监控功能,基于DCOM分布式网络编程技术,系统设计采用分级分层的分布式构架,由集控调度中心控制级通过现场控制级信息数据交互监控现场单元级,实现了集控调度中心系统对该电站的遥控功能.     

深覆盖层上砂砾石坝渗流特性及防渗措施分析

以某水电站枢纽工程为倒,构建三维渗流有限元模型,分析了各材料区渗透稳定性,通过不同防渗布置方案对比研究了厂坝址区渗流特性,并评价了各方案的可行性.结果表明,采用设计值方案,防渗墙和帷幕灌浆渗控作用很好,坝体和坝基各料区的渗透稳定性均符合要求,坝基渗控合理.     

面向设备的水电站辅机系统建模方法研究

针对水电站辅机系统设备多、过程复杂的特点,提出了一种面向设备的水电站辅机系统建模方法,首先将水电站的生产过程层次化并将仿真对象分解成不同层次的基本组成单元,将具有相似功能属性的基本单元抽象成元件类,基于agent原理对元件进行建模,并建立了能够主动实现功能的标准元件结构,令元件能够主动的响应外界的事件触发并实现元件之间的信息交互;最后按照仿真对象的实际构成通过元件的交互接口组合成设备,令辅机系统的动态过程以功能涌现的形式反映。该方法在龙滩水电站仿真培训系统中得到了应用,不仅完整再现了水电站辅机系统的工作原理及其在水电站安全生产中的作用,且响应和效果逼真,提高了培训效果。     

锦屏一级水电站基坑施工方案安全风险评价与观控分析

针对锦屏一级水电站基坑施工方案安全风险评价受主观性影响大的问题,在定义水电工程施工方案安全风险指数的前提下,基于改进的熵权法中的熵值确定了基坑施工方案安全风险评价各个指标项的权重,提出了锦屏一级水电站基坑施工方案安全风险评价的观控风险模型,评价了四种基坑施工方案的安全风险程度,指出各个施工方案的比较收益与风险排序明显不同,说明风险与收益之间可相互转化,只要能找到平衡点就能使承担的风险与收益同时达到理想状态。     

裂隙岩体初始渗流场反演

初始渗流场的确定对于工程渗控设计具有重要的指导意义,而影响初始渗流场计算结果的主要因素为渗透系数和边界水头。因此,从提高初始渗流场计算结果的准确性出发,将裂隙产状和压水试验相结合来确定裂隙岩体渗透张量,并将粒子群算法应用到边界水头的反演中。工程实例表明,相比于传统的初始渗流场确定方法,采用所提方法计算所得测孔水位与实测水位误差更小,说明该方法有效可行。     

节水增发效益评估方法研究

为更全面准确地评价不同水电站或同一水电站不同年份的优化调度工作,在原有考核指标的基础上,补充提出了节水增发程度指标,讨论了优化模型与径流预报信息对节水增发工作的价值,并以甲、乙两水电站为例分析了指标的有效性及两水电站的随机模型价值(V_(SS))和完全信息价值(E_(VPI))。算例分析表明,节水增发程度指标能有效评估水电站优化提升空间及水电站优化程度;通过评价水电站随机模型价值(V_(SS))和完全信息价值(E_(VPI)),可确定优化模型及径流预报信息对提升水电站发电量的最大贡献裕度,有利于提升水电站增发工作效率。     

西北电网内大、中型水电站整体性能优劣的评价

如同其它经济系统一样,水电站系统通常具有多个不同的属性,所以其评价就属多属性评价问题.对水电站进行多属性评价,不但可以提高水电站的管理水平,也可以做到充分地发挥每一个水电站的潜效能.本文按照灰色系统理论中的连续过程关联度方法,建立了在时间流程上评价水电站整体性能优劣的方法.并利用该方法在选定的七个评价目标     

基于多源信息融合的长距离引水工程结构安全风险评价方法

针对长距离引水工程结构安全风险评价过程中安全监测数据存在误差、人工检测信息复杂多样导致无法有效利用的问题,分别利用数据级融合与特征级融合分析方法对两类信息进行处理分析,并通过决策级融合分析方法与多层次模糊综合评价模型的使用,提出了基于多源信息融合的长距离引水工程结构安全风险评价方法。该方法构建了多源监测检测信息融合模型,得到了较为可靠、易于评价的数据源,提高了水工程结构安全风险评价结果的准确性。目前该评价方法已成功应用于某引水工程结构安全状态的评价中,并取得良好效果。     

LY混合水电站群集控运行中的利益分配及组织形式选择

针对福建省LY区域集控中心混合水电站群(即3个流域的5座电站)集控运行时不同经营单位的利益分配及组织形式选择问题,提出了利益分配原则及利益分配类型,给出了各经营单位的利益分配计算方法。在分析3家公司4种组织模式的基础上,引入博弈论中的区间二元语义评价方法,提出了决策方式的选择及实施步骤,进而指出组织方式优先顺序为组建股份制公司委托管理模式收购模式流域管理委员会模式,这说明股份制公司为LY混合水电站群集控运行中的最佳组织形式,亦最有利于不同经营单位的利益分配。     

多级协同模式下华中电网大规模水电站群跨网调峰调度研究

根据华中区域大规模电站群跨省电力输送运行实际,针对水电站群优化调度需兼顾多电网调峰需求、电站出力计划编制复杂问题,提出了一种多级协同模式(MLCM)下大规模水电站群跨网调峰调度方法。以各受端省级电网余荷均方差最小为目标建立电站群联合跨网调峰调度模型,通过流域梯级电站群层级排序获得电站优化次序,简化电站间复杂耦合关系,将约束处理耦合至电站出力网间二次分配过程中,逐步迭代调整各受电网受电计划,获得满足多电网调峰需求的电站出力计划与电网受电过程。所提方法通过华中区域三葛梯级、清江梯级、沅水梯级水电站群调度模拟得到验证,应用结果显示电站出力计划在兼顾多电网调峰需求的同时充分发挥了水电站群联合调峰容量效益,具有工程实用价值。     

孟底沟水电站厂坝区三维渗流场分析及渗控效果评价

为合理评价孟底沟水电站渗控措施的渗控效果,针对孟底沟水电站坝址区复杂的地质条件和渗控措施,建立了厂坝区整体三维渗流有限元模型,采用排水子结构、变分不等式及自适应罚函数相结合的方法(SVA方法)研究了孟底沟厂坝区渗流特性。结果表明,现有的防渗排水系统有效降低了厂坝区地下水位,厂坝区渗漏量在渗控系统作用下得到了有效控制。研究结果可为该水电站后期运行及抽排系统设计提供依据,也可为西南高山峡谷地区类似工程提供参考。     

基于累积前景理论和最大熵理论的水库多目标防洪调度决策方法

针对多目标、多属性、多层次、多阶段的水库防洪调度方案决策优选问题,以累积前景理论为基础,综合考虑决策专家的心理行为和风险态度,建立了正负前景价值矩阵;并引入最大熵理论以降低评价过程的不确定性,构建了基于累积前景理论和最大熵理论的水库多目标防洪调度决策优选模型(CPT-MET);最终在主客观权重所确定的搜索范围内进行模型优化求解,依据各方案的最优综合前景值进行决策优选。实例应用结果表明,所提方法综合集结了决策者的风险态度信息、有效融合了主客观权重信息,排序结果与灰色关联分析、vague集、集对分析等方法完全一致,且评价结果的灵敏度系数更高,可为水库防洪调度决策优选提供可靠的理论依据。     

模糊综合评价法在梯级库群系统安全评价中的应用

为克服现有大坝安全评价方法尚未考虑上下游工程之间水力联系的缺陷,针对梯级库群系统规模大、系统内各水库工程标准不一、关系复杂、不易确定等特点,将模糊层次分析法(FAHP)与模糊数学理论引入到梯级库群系统安全评价中,建立了梯级库群系统安全层次结构,并确定了不同层次因素的权重和模糊评价矩阵,通过模糊运算得到评价综合结果。工程实例运用结果表明,该方法为梯级库群的设计和安全风险分析提供了新思路。